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現(xiàn)如今，仍然有很大一部分地區(qū)沒有電力供應(yīng)，至今全球仍有三分之一的人面臨缺水問題。因為沒電，這些地方的人們生活困難，飲水困難，灌溉困難。。。。。。

隨著科技尤其是光伏技術(shù)的發(fā)展，以及人們對用水量、水質(zhì)、供水系統(tǒng)可靠性和環(huán)境保護的綜合考慮和嚴格要求，光伏揚水系統(tǒng)憑借其易安裝、無需人工值守、低成本、零碳排放等優(yōu)點，越來越成為解決用水問題的首選方案。

太陽能提灌站又名光伏水泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)全自動運行，無需人工值守，系統(tǒng)主要由光伏揚水逆變器、光伏陣列、光伏支架、光伏水泵等設(shè)備組成。系統(tǒng)省卻掉蓄電池之類的儲能裝置，以蓄水替代蓄電，直接驅(qū)動水泵揚水。

光伏揚水逆變器對系統(tǒng)的運行實施控制和調(diào)節(jié)，實現(xiàn)最大功率點跟蹤。當日照充足時保證系統(tǒng)額定運行，當日照不足時，設(shè)定最低運行頻率滿足，確保太陽能電池電力的充分應(yīng)用。在有陽光直接照射的情況下，光伏提灌每天的工作時間為4--5小時。（早上11點-下午4點）

太陽電池陣列由多塊太陽電池組件串并聯(lián)而成，吸收日照輻射能量，將其轉(zhuǎn)換為電能，為整個系統(tǒng)提供動力電源。

水泵從深井或江河湖泊等水源中提水，注入高位水箱/池，或直接接入灌溉或噴泉等系統(tǒng)。直流泵、交流泵、離心泵、軸流泵、混流泵、深井泵等均可使用。

一、太陽能提灌光伏揚水系統(tǒng)產(chǎn)要構(gòu)成

光伏揚水系統(tǒng)，亦稱太陽能光伏水泵系統(tǒng),整個系統(tǒng)由太陽能組件、光伏揚水逆變器，水泵、管道、蓄水池系統(tǒng)三部分組成。系統(tǒng)中省卻掉蓄電池儲能裝置，直接驅(qū)動水泵揚水，裝置可靠性高，減少系統(tǒng)投資成本。

(1) 太陽電池組件

太陽電池陣列由多塊太陽組件串并聯(lián)而成，吸收日照輻射能量，將其轉(zhuǎn)化為電能，為整個系統(tǒng)提供動力電源。

(2) 揚水逆變器

光伏揚水逆變器是光伏揚水系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，是系統(tǒng)的靈魂。光伏揚水逆變器對系統(tǒng)的運行實施控制和調(diào)節(jié)，將太陽電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，驅(qū)動水泵，并根據(jù)日照強度的變化實時地調(diào)節(jié)輸出頻率，實現(xiàn)最大功率點跟蹤，最大限度地利用太陽能。

(3) 水泵、管道

其主要任務(wù)是抽水，送水和貯存水。

二、主要組成部件介紹

2.1 太陽能組件

單晶硅組件效率高，平均效率為19%左右，價格比多晶貴10%左右，國內(nèi)比較出名的廠家有隆基硅。

多晶硅組件效率稍低，平均效率為17%左右，同內(nèi)比較出名的廠家有英利，天合，晶澳，尚德，昱輝等。

薄膜組件有很多種，銅銦鎵硒CIGS薄膜電池，效率達19.6%；碲化鎘CdTe薄膜電池效率達16.7%，硅基薄膜電池的效率為10.1%，主要生產(chǎn)廠家的漢能，尚越，龍焱等。

目前多晶硅約占80%的市場，單晶約占15%的市場，薄膜組件約占5%的市場，市場主流還是多晶硅組件。

多晶硅組件技術(shù)參數(shù)：

光伏揚水逆變器對系統(tǒng)的運行實施控制和調(diào)節(jié)，將太陽能電池組件發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，驅(qū)動水泵，并可以根據(jù)日照強度的變化實時地調(diào)節(jié)輸出頻率，實現(xiàn)最大功率點跟蹤。

產(chǎn)品具有以下優(yōu)勢：

（1）專門為光伏水泵設(shè)計，適用于多種電機類型；性能異常優(yōu)良；

（2）防護等級達到IP65；機器自身集成了匯流配電裝置，內(nèi)置光伏專用直流開關(guān)，防雷器，保險絲及選配件；IP54等級機器附配戶外控制箱，同樣內(nèi)置光伏專用主流開關(guān)，防雷器，保險絲及選配件；

（3）SPRING光伏揚水逆變器采用無風扇設(shè)計，整個機身的密封性非常好，防護等級達到IP65，無需額外的控制柜就能直接在戶外各種嚴酷的環(huán)境下使用。

（4）采用先進的動態(tài)VI最大功率點跟蹤技術(shù)和優(yōu)化正弦波PWM控制技術(shù)；機器響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性超好；

（5）主電路采用智能功率模塊，可靠性高，轉(zhuǎn)換效率可達98%； 先進的IGBT功率模塊，可選配上下水位檢測和控制電路，防止溢出和干抽；

（6）全程自動運行，可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況自由設(shè)定水泵轉(zhuǎn)速范圍，最大限度延長水泵的工作時長；

（7）機殼厚實耐用，造型緊湊，美觀大方；人機界面友好，LCD屏可顯示數(shù)字和文字，信息更齊備，便于用戶查看運行情況和歷史故障信息；按鍵操作方便對機器信息進行設(shè)定和查看；機器可存儲8年運行數(shù)據(jù)；

（8）豐富的通信接口，RS485/CAN/GPRS（可選），可遠程查看或控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)和運行模式；

（9）可選配市電或柴油發(fā)電機作為后備逆變器電源，從而可滿足全天候的用水需求

2.3 光伏水泵介紹

水泵由三相交流電機驅(qū)動，從深井或江河湖泊等水源中抽水，注入蓄水箱/池，或直接接入灌溉系統(tǒng)以及噴泉系統(tǒng)等。水泵根據(jù)工作原理主要分為兩大類：離心泵、容積泵。柱塞泵與齒輪泵、螺桿泵都屬于容積泵?？侩x心力工作的是離心泵，典型結(jié)構(gòu)是葉輪、蝸殼結(jié)構(gòu)?？糠忾]空間移動工作的是容積泵，即在入口端這個空間里裝上液體，然后從入口移動到出口，釋放液體，如此循環(huán)工作。容積泵的結(jié)構(gòu)形式很多，較常見的有：葉片泵、齒輪泵、螺桿泵、柱塞泵等等。

在光伏揚水系統(tǒng)中，水泵的選擇至關(guān)重要，它直接影響整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。光伏揚水系統(tǒng)中最常用的是潛水泵，具有應(yīng)用范圍廣，調(diào)速范圍寬的特點，可以增加光伏揚水系統(tǒng)每天的工作時間和出水量；低揚程、大流量的需求用戶可以選擇自吸式水泵；高揚程、小流量的用戶可選擇容積式水泵。

三、方案設(shè)計

不同的地區(qū)、不同的客戶有不同的需求，所以，對于不同的需求，必然要進行不同的設(shè)計。設(shè)計的前提是在充分了解客戶需求的基礎(chǔ)上，給客戶最優(yōu)化的方案，最大限度的滿足客戶的使用需求。

3.1選型步驟

（1）確定水泵揚程和流量：水泵進水位置到出水口的垂直距離為揚程，流量為每小時流量。（因為太陽能提灌系統(tǒng)的工作時間特殊性，具體流量需要，要讓我司專業(yè)人員通過對比現(xiàn)場安裝日照條件和日用水量來推薦。）

（2）確定水泵功率：依據(jù)揚程、排量、出水口徑等。

（3）確定逆變器：逆變器功率是水泵電機功率1.1-1.3倍之間，

（4）確定組件容量：太陽能光伏組件的功率取逆變器功率的1.3-1.5倍之間，高配置，光照資源匱乏區(qū)需要配到2倍或以上。

（5）選擇線纜規(guī)格：依據(jù)逆變器與水泵之間的連接距離

3.2獲取用戶需求：日需水量，揚程，井徑

在系統(tǒng)配置之前，應(yīng)詳細了解客戶信息以便給出有效方案

例如：某客戶的信息如下;

A 井深約55米；揚程約48米；井徑約200mm；

B 需灌溉共75畝旱地，整個灌溉期共需水約27000方，灌溉持續(xù)6個月

C 灌溉器件本地平均日照約5小時/天

關(guān)于揚程

揚程指水泵能夠揚水的高度，通常用H表示，單位是m。

水泵揚程=靜揚程+水平輸送距離+損失揚程

靜揚程就是指水泵的吸入點和高位控制點之間的高差，如從深水井中抽水，送往高處的水箱。靜揚程就是指清水池吸入口和高處的水箱之間的高差；如圖，靜揚程為H1+H3；水平輸送距離如圖H2，一般計算揚程時，水平方向每10m算作1m的揚程；損失揚程通常為凈揚程的6～9％，如水管彎頭，水頭等，一般為1～2m。

3.2.1 選擇揚水泵

根據(jù)已知的揚程、流量，反推出合適的水泵：300天抽水1000立方，當?shù)厝照諡?.5小時，系統(tǒng)效率算0.8.

揚程：110米

流量：1000/（300*0.8*3.5）=1.19m/h。

選擇：瑞榮 R95-S-16，電機功率1.5KW，流程1.2m3/H，揚程115m

出水口徑25mm。

3.2.2 選擇揚水逆變器

一般選擇比水泵大一個型號的逆變器，1.5KW的水泵，配2.2KW的逆變器，

3.2.3 選擇組件

組件設(shè)計為水泵的1.3-1.5倍，1.5*1.4=2.1KW，揚水逆變器工作電壓為200V-365V，可以選擇265W的組件，8塊串聯(lián)，共2.12KW。

系統(tǒng)主要配置清單